Apuntes científicos desde el MIT

Apuntes científicos desde el MIT

Este Blog empezó gracias a una beca para periodistas científicos en el Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) en Boston, donde pasé un año aprendiendo ciencia con el objetivo de contarla después. Ahora continúa desde Nueva York buscando reflexiones científicas en otras instituciones, laboratorios, conferencias, y conversando con cualquier investigador que se preste a compartir su conocimiento.

Sobre el autor

Pere Estupinya

. Soy químico, bioquímico, y un omnívoro de la ciencia, que ya lleva cierto tiempo contándola como excusa para poder aprenderla.
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Libros

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En esta nueva aventura científica que recorre desde laboratorios y congresos de medicina sexual hasta clubs de sadomasoquismo o de swingers, Pere Estupinyà nos ofrece la obra más original y completa que ningún autor hispanohablante haya escrito nunca sobre la ciencia de la sexualidad humana.

El ladrón de cerebros La ciencia es la aventura más apasionante que puedas emprender.
En El Ladrón de Cerebros, Pere Estupinyà se infiltra en los principales laboratorios y centros de investigación del mundo con el objetivo de robar el conocimiento de los verdaderos héroes del siglo XXI —los científicos— y compartirlo con sus lectores. El Ladrón de Cerebros

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La perspectiva del tempo científico

Por: | 25 de febrero de 2013


Cortex

Me pregunto cuantos padres españoles habrán dicho a su hijos “mira, ya sé que estás en la mitad alta de la clase y vas progresando muy bien, pero deja de estudiar y ponte a trabajar que con la crisis el dinero lo necesitamos ahora”. Imagino que en realidad muy pocos. Todos tenemos perspectiva a largo plazo y entendemos que es un esfuerzo clave para su futuro. Y sin embargo, es lo que está haciendo España al recortar en ciencia y comprometerse a ir quedándose más y más rezagada. Para un país dejar de invertir en ciencia es como para una persona abandonar la escuela. Si vienes de familia rica o tienes petróleo te lo podrías permitir, pero si no, estarás sacrificando tu futuro. Los padres lo saben, algunos políticos parece que no.

Que la inversión en ciencia siempre aporta bienestar y progreso económico sí lo saben muy bien aquí en EEUU. La semana pasada estuve en el encuentro de la American Association for Advance of Science (AAAS) en Boston, cuyo lema de este año era “la belleza y los beneficios de la ciencia”. No dejé de escuchar estudios demostrando que la rentabilidad media de la ciencia básica está entre el 20 al 60% anual, los centenares de dólares que había generado cada dólar invertido en el proyecto genoma humano, o presentaciones como la del director de la empresa Genzyme explicando cómo en 27 años no han dejado de transformar conocimiento en aplicaciones y riqueza. 

Quizás la frase más contundente fue “el Alzheimer no lo solucionaremos con más hospitales sino con ciencia”. Si lo pensamos bien y con una perspectiva de futuro, en el que debido al constante aumento de la esperanza de vida los deterioros cognitivos van a ser uno de los problemas más graves a afrontar, si algún día somos capaces de frenar un mal como el Alzheimer será gracias a entender sus causas y encontrar la manera de revertirlas. Y eso sólo lo podremos lograr con la ciencia. No hay otra.

Los beneficios de la ciencia

Insistiendo en el tema económico, explicar que en los alrededores del MIT se han constituido centenares de empresas a partir de descubrimientos hechos en sus laboratorios de ciencia básica puede ser inspirador, pero sé que hace mala comparación. En estos momentos está en otra liga y puede ser una referencia demasiado alejada. Por eso prefiero referirme a la sencilla conversación durante el AAAS con un físico del centro de computación cuántica de la Universidad de Waterloo, que no tiene nada que envidiar a otras españolas. Cuando le presioné en referencia a la eterna y siempre lejana promesa del ordenador cuántico me reconoció que a medio plazo puede ser una entelequia, pero insistió en que durante el camino hacia este objetivo final, la posibilidad de controlar sistemas cuánticos de manera precisa está derivando en infinidad de aplicaciones.

Ellos en concreto trabajan en sensores cuánticos y han patentado desde un método para mejorar la extracción de petróleo hasta otro para aumentar la resolución de imágenes biomédicas. Cuando le pregunté si los réditos obtenidos de las patentes compensaban la inversión global del centro, me miró con cara de sorpresa y respondió un convencidísimo “claro! los beneficios económicos que ahora ya estamos recuperando son enormes!”. Debemos asimilar la perspectiva del tempo científico.

La belleza de la ciencia

Reconozco que el aspecto económico es el que a mi menos me emociona, y lo que me deslumbra del AAAS es estar en una sesión sobre el “Curiosity” y volver a admirar cómo los ingenieros de la NASA han sido capaces de enviar un cohete viajando 567 millones de kilómetros en 8 meses dirección a Marte, se desprenda una nave que penetre en la atmósfera a 21000 km/hora, durante 7 minutos de terror soporte temperaturas de 16.000 grados debido a la fricción, despliegue el paracaídas supersónico más avanzado del mundo, se vaya guiando automáticamente con sensores sin el mínimo fallo posible, se enciendan unos retropropulsores para frenar más la caída, y atado por unas cuerdas se separe el rover curiosity para aterrizar suavemente en el punto exacto del fondo del cráter Gale predeterminado a años y millones de kilómetros de distancia, que alimentado por un generador termoeléctrico de radioisótopos estará durante 23 meses analizando muestras de la geología marciana y escudriñando posibles indicios de vida pasada en el planeta. Es simplemente maravilloso.

Pasar 3 días enteros rodeado a todas horas de ciencia en el AAAS es un estímulo intelectual constante. Llamadme nerd si queréis, pero os prometo que en la sala de prensa repleta de periodistas esperando las noticias sobre materia oscura del espectrómetro magnético espacial AMS, a pesar de la decepción unánime cuando el Nobel Samuel Ting en una lamentable contribución al periodismo científico de pijama instó a esperar dos semanas a que los resultados se publicaran en un roñoso paper científico (pero esto es otro tema), se me empañaron los ojos y un cosquilleo recorrió mis brazos al entrar en una especie de trance de partículas y fuerzas y, tras un 2012 embebido en un proyecto que verá la luz en abril, sentir de nuevo la belleza del lento pero constante progreso científico y la ilusión renovada de volver a meterme en todos los laboratorios que pueda para aprender y explicar lo más apasionante de la ciencia en este blog. Quienes me conocen saben de mi preferencia por la neurociencia, y estando en Boston no podía desaprovechar la oportunidad de visitar el laboratorio donde Sebastian Seung está dando los primeros pasos para mapear el conectoma del cerebro humano.

Mapear el cerebro humano

IMG_20130218_172810Lo que nos está mostrando Ashwin Vishwanathan es una finísima capa de cortex olfatorio del cerebro de un ratón. Es parte del proyecto connectome, de Sebastian Seung (derecha) en el picower institute del MIT.

La idea es coger un pequeño fragmento de cerebro, cortarlo con un microtomo en finísimas capas de nanómetros, tomar imágenes de microscopía electrónica de todas ellas, ir fotografía a fotografía identificando y coloreando las diferentes neuronas, y luego sobreponerlas hasta crear una estructura 3D en la que se vean todas las neuronas y cómo se conectan entre si. Así se construye un mapa anatómico completo de las conexiones neuronales de un fragmento de cerebro. 

El proceso más laborioso es justo el de marcar dónde está cada neurona en cada foto. El postdoc español Ignacio Arganda está desarrollando herramientas de inteligencia artificial para hacer el proceso lo más dinámico posible, pero de momento continúa siendo imprescindible el minucioso trabajo humano de identificación y revisión. Es una tarea titánica que se puede solucionar de varias maneras. Por ejemplo Ignacio me explica que un grupo en Heidelberg tiene contratados 200 estudiantes a media jornada para localizar neuronas. Pero en un magnífico ejemplo de citizen science (ciencia ciudadana), el laboratorio de Seung ha diseñado un juego colaborativo que recuerda el antaño trabajo del SETI.

IMG_20130219_100115La investigadora Amy Robinson coordina el proyecto eyewire con el que centenares de voluntarios anónimos están contribuyendo a colorear las neuronas del nervio óptico de ratón. Cuando Amy me mostraba la aplicación había 135 voluntarios en línea. Vía chat les preguntó cuantas horas llevaban y algunos dijeron que varias horas. ¿Motivaciones? “Contribuir a la ciencia”, “divertido”, “ayudar a entender el cerebro”, “un juego que tiene sentido”, fueron algunas de las respuestas que dieron.

Y es que plantear la posibilidad de llegar a mapear el cerebro humano suena a locura. En contexto, el fragmento de cortex olfatorio de rata que están analizando es sólo un cubo de 200 x 200 x 16 micras. Y con la tecnología actual, Ignacio me dice que no tardarían menos de 6 meses en mapearlo. Lograr el cerebro humano es un reto colosal, que parece inabordable. Pero aquí es donde aparece de nuevo la perspectiva del tempo científico.

IMG_20130221_174749Hablando con Seung recuerdo la historia del biólogo molecular Paul Zamecnik, quien tenía 40 años cuando en 1953 Watson y Crick descubrieron la estructura del ADN, y que en febrero de 2009 a sus 96 años de edad me explicaba entusiasmado todavía desde su laboratorio de Harvard lo fascinante que ha sido vivir la aventura de la biología molecular del siglo XX, y observar cómo hemos pasado de descubrir la doble hélice a secuenciar el genoma y poder manipularlo a voluntad. “si me lo explican a mis 40 años respondo que es una locura imposible”, recuerdo que me dijo. Zamecnik falleció meses más tarde de mi visita, pero representa perfectamente lo que puede avanzar la ciencia en una única vida humana.

Le pido a Seung que –comparando con el genoma humano- me diga en qué estado se encuentra ahora el proyecto conectoma. Me responde que como en los años 70, cuando todavía se estaba buscando cual era la mejor manera de secuenciar. Continúa pareciendo una entelequia, pero con la perspectiva del tempo científico, no hay duda que llegaremos a mapear la estructura y actividad el cerebro humano, y seguirlo será una aventura apasionante.

Anoche vi la ceremonia de los Oscars y sí, muy bonita, pero comparada con lo que ha avanzado la ciencia en un año, en realidad no deja de ser más de lo mismo. La imagen microscópica del cortex visual de un ratón (arriba) merece más atención que el vestido llevado por cualquier actriz sobrevalorada, sin duda. 

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Screen Shot 2013-02-25 at 1.24.35 PMContacto: pere@mit.edu / Twitter: @Perestupinya

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